ES2781224T3 - Valve for closing a fluid line - Google Patents

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ES2781224T3
ES2781224T3 ES17190457T ES17190457T ES2781224T3 ES 2781224 T3 ES2781224 T3 ES 2781224T3 ES 17190457 T ES17190457 T ES 17190457T ES 17190457 T ES17190457 T ES 17190457T ES 2781224 T3 ES2781224 T3 ES 2781224T3
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closure
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ES17190457T
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Spanish (es)
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Stephan Kraus
Thomas Maier
Markus Wolf
Georg Schulte
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ArianeGroup GmbH
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Abstract

Una válvula (10) para cerrar un conducto de fluido, que comprende: - un elemento de entrada (12) con un conducto de entrada (16); - un elemento de salida (34) con un conducto de salida (38); - un elemento de cierre (26) que en un primer estado permite un paso de fluido entre el conducto de entrada (16) y el conducto de salida (38) y que en un segundo estado cierra el paso de fluido, donde el elemento de cierre (26) en el primer estado está conectado de manera fija al elemento de entrada (12) o al elemento de salida (34) y en el segundo estado está separado del elemento de entrada (12) o del elemento de salida (34); - un actuador (52) que, cuando se acciona, se configura de modo que mueva el elemento de cierre (26) desde el primer estado hacia el segundo estado; y - un elemento pretensado (56) que está tensionado previamente y se configura de modo que mueva el elemento de cierre (26) al segundo estado después del accionamiento del actuador (52); donde el actuador (52) y el elemento pretensado (56) están conectados en paralelo, caracterizado por que el actuador (52) se extiende a lo largo de un eje longitudinal del elemento de entrada (12) o del elemento de salida (34).A valve (10) for closing a fluid conduit, comprising: - an inlet element (12) with an inlet conduit (16); - an outlet element (34) with an outlet duct (38); - a closing element (26) that in a first state allows a passage of fluid between the inlet conduit (16) and the outlet conduit (38) and that in a second state closes the passage of fluid, where the closure element closure (26) in the first state is fixedly connected to the input element (12) or the output element (34) and in the second state it is separated from the input element (12) or the output element (34) ; - an actuator (52) which, when actuated, is configured so as to move the closure element (26) from the first state to the second state; and - a pretensioned element (56) that is pretensioned and configured so as to move the closure element (26) to the second state after actuation of the actuator (52); where the actuator (52) and the prestressed element (56) are connected in parallel, characterized in that the actuator (52) extends along a longitudinal axis of the input element (12) or the output element (34) .

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Válvula para cerrar un conducto de fluidoValve for closing a fluid line

La invención se refiere a una válvula para cerrar un conducto de fluido y a un sistema de impulsión de un vehículo espacial que comprende dicha válvula.The invention relates to a valve for closing a fluid conduit and to a drive system of a space vehicle comprising said valve.

Existe constancia de que las naves espaciales y satélites disponen de válvulas que se pueden cerrar y en particular que se pueden cerrar una sola vez, es decir, de manera irreversible.There is evidence that spacecraft and satellites have valves that can be closed and in particular that can be closed only once, that is, irreversibly.

A partir del documento DE 10 2014 002 972 A1 existe constancia de una válvula que comprende un material con memoria de forma que se expande cuando alcanza una temperatura de transición de fase y de ese modo cierra un paso de fluido.From document DE 10 2014 002 972 A1 there is evidence of a valve comprising a shape memory material which expands when it reaches a phase transition temperature and thereby closes a fluid passage.

A partir del documento US 2013/0167377 A1 existe constancia de una disposición de válvula para un componente de un vehículo espacial con un accionamiento único, donde la disposición de válvula comprende una entrada y una salida y también un actuador que se puede accionar mediante un elemento de calentamiento. En un estado accionado del actuador, el flujo entre la entrada y la salida es posible (disposición de válvula cerrada por defecto). El actuador comprende un material con memoria de forma que se extiende en el estado martensítico a lo largo a lo largo de un eje longitudinal del actuador y en el que está integrada la disposición de válvula. Al activar el elemento de calentamiento, este experimenta un cambio de longitud al alcanzar una temperatura de transformación predeterminada, por medio de lo cual un pistón de la válvula se puede retirar del asiento de sellado formado en la entrada o la salida.From document US 2013/0167377 A1 there is evidence of a valve arrangement for a component of a space vehicle with a single actuation, where the valve arrangement comprises an inlet and an outlet and also an actuator that can be actuated by an element heating. In an actuated state of the actuator, flow between inlet and outlet is possible (valve arrangement closed by default). The actuator comprises a shape memory material that extends in the martensitic state along a longitudinal axis of the actuator and in which the valve arrangement is integrated. When activating the heating element, it undergoes a change in length upon reaching a predetermined transformation temperature, whereby a valve piston can be removed from the sealing seat formed at the inlet or outlet.

El documento US 3974844 A expone una disposición de válvula abierta por defecto que se puede accionar de manera reversible para electrodomésticos que tienen una entrada y una salida y también un actuador que se puede accionar mediante un elemento de calentamiento. El actuador es un actuador con memoria de forma de una vía que está integrado en la disposición de válvula y que, por medio de la activación del elemento de calentamiento, experimenta un cambio de longitud al alcanzar una temperatura de transformación predeterminada, por medio de lo cual este puede presionar de manera gradual contra un asiento de sellado y retirarlo de ahí.US 3974844 A discloses a reversibly operable default open valve arrangement for household appliances having an inlet and an outlet and also an actuator that can be actuated by a heating element. The actuator is a one-way shape memory actuator that is integrated into the valve arrangement and that, through activation of the heating element, undergoes a change in length upon reaching a predetermined transformation temperature, by means of which can gradually press against a sealing seat and remove it from there.

El documento US 4973024 A expone una disposición adicional de válvula cerrada por defecto que se puede accionar de manera reversible, que comprende una entrada y una salida y también un actuador que se puede accionar mediante un elemento de calentamiento.Document US 4973024 A discloses a further arrangement of a closed-by-default valve that can be reversibly actuated, comprising an inlet and an outlet and also an actuator that can be actuated by a heating element.

El documento DE 202012 104460 U1 expone una disposición de válvula abierta por defecto que se puede accionar de manera reversible, que tiene una entrada y una salida y también un actuador que se puede accionar mediante un elemento de calentamiento y que actúa contra un elemento de retorno.DE 202012 104460 U1 discloses a reversibly operable default open valve arrangement, having an inlet and an outlet and also an actuator that can be actuated by a heating element and which acts against a return element .

El documento DE 102011 054458 A1 expone una disposición de válvula abierta por defecto que se puede accionar de manera reversible para aplicaciones de baterías de alta tensión, que tiene una entrada y una salida y también un actuador que se puede accionar mediante un elemento de calentamiento.DE 102011 054458 A1 discloses a reversibly operable default open valve arrangement for high voltage battery applications, which has an input and an output and also an actuator that can be actuated by a heating element.

El documento JP 2009 092130 A expone una disposición de válvula adicional que tiene una entrada y una salida y también un actuador que se puede accionar mediante un elemento de calentamiento.JP 2009 092130 A discloses a further valve arrangement having an inlet and an outlet and also an actuator that can be operated by a heating element.

El documento WO 2016/035067 A1 también expone una válvula para cerrar un conducto de fluido de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.Document WO 2016/035067 A1 also discloses a valve for closing a fluid conduit according to the preamble of claim 1.

El objeto subyacente de la invención es proporcionar una válvula para cerrar un conducto de fluido, donde la válvula tiene una estanqueidad fiable al tiempo que tiene una construcción simple.The underlying object of the invention is to provide a valve for closing a fluid conduit, where the valve has a reliable tightness while having a simple construction.

El objeto se logra mediante una válvula de acuerdo con la reivindicación 1 y un sistema de impulsión de un vehículo espacial de acuerdo con la reivindicación 9.The object is achieved by a valve according to claim 1 and a drive system of a space vehicle according to claim 9.

Una válvula para cerrar un conducto de fluido tiene lo siguiente: un elemento de entrada con un conducto de entrada; un elemento de salida con un conducto de salida; un elemento de cierre, que en un primer estado permite un paso de fluido entre el conducto de entrada y el conducto de salida, y que en un segundo estado cierra el paso de fluido, donde el elemento de cierre en el primer estado está conectado de manera fija al elemento de entrada o al elemento de salida y en el segundo estado se retira del elemento de entrada o del elemento de salida; un actuador que, cuando se acciona, está configurado de modo que mueva el elemento de cierre desde el primer estado hacia el segundo estado; y un elemento pretensado que está tensionado previamente y configurado de modo que mueva el elemento de cierre al segundo estado después del accionamiento del actuador. El elemento pretensado se puede elegir de modo que sea tan fuerte que el elemento de cierre experimente una deformación plástica en el segundo estado, lo que da como resultado una estanqueidad del fluido elevada, en particular una estanqueidad frente al gas elevada. Esta solución se distingue por una vida útil casi ilimitada, unos costes de producción bajos y una estanqueidad interna (frente al helio) elevada. El actuador puede tener un comportamiento de expansión térmica que difiera del que tiene el elemento de entrada o del elemento de salida. Además, el comportamiento de expansión térmica del actuador puede diferir del que tiene el elemento de cierre y/o el elemento de entrada o del elemento de salida, y también de todos los demás componentes de la válvula. Preferentemente, el actuador se expande en mayor medida que los demás componentes. Como resultado, el grado de empuje contra el elemento de cierre y las fuerzas transmitidas de ese modo pueden aumentar a medida que aumenta el calentamiento, en particular, si el elemento de cierre impide la expansión del actuador. Dicho de otro modo, se puede disponer que el actuador se diseñe de modo que ejerza unas fuerzas compresivas sobre el elemento de cierre de acuerdo con un nivel de calentamiento.A valve for closing a fluid conduit has the following: an inlet element with an inlet conduit; an outlet element with an outlet conduit; a closing element, which in a first state allows a passage of fluid between the inlet conduit and the outlet conduit, and which in a second state closes the fluid passage, where the closing element in the first state is connected in a fixed to the input element or the output element and in the second state is removed from the input element or the output element; an actuator which, when actuated, is configured so as to move the closure element from the first state to the second state; and a prestressed element that is pre-tensioned and configured so as to move the closure element to the second state after actuation of the actuator. The prestressed element can be chosen so that it is so strong that the closure element undergoes plastic deformation in the second state, which results in high fluid tightness, in particular high gas tightness. This solution is distinguished by an almost unlimited service life, low production costs and high internal tightness (against helium). The actuator may have a thermal expansion behavior that differs from that of the input element or the output element. In addition, the thermal expansion behavior of the actuator may differ from that of the closing element and / or the input element or the output element, and also from all the others. valve components. Preferably, the actuator expands to a greater extent than the other components. As a result, the degree of thrust against the closure member and the forces transmitted thereby can increase as heating increases, in particular if the closure member prevents expansion of the actuator. In other words, the actuator can be arranged to be designed to exert compressive forces on the closure member in accordance with a heating level.

El empuje del actuador puede tener lugar de manera indirecta, por ejemplo, por medio de elementos intermedios, o de manera directa, por ejemplo, mediante un contacto a tope sobre el elemento de cierre. Cabe destacar que el actuador, en particular a un nivel de calentamiento bajo o a una temperatura baja, puede no empujar en principio contra el elemento de cierre y/o descansar directamente sobre este. En su lugar, esto se puede producir únicamente después de que se haya alcanzado un cierto nivel de calentamiento o una cierta temperatura y, por ejemplo, como muy tarde cuando se haya alcanzado un nivel de calentamiento predeterminado, lo cual se analizará a continuación en la presente. Dicho de otro modo, inicialmente se puede disponer un hueco entre el actuador y el elemento de cierre, donde el hueco puede compensar en particular el diferente comportamiento de expansión térmica de esos elementos siempre que no se haya alcanzado el nivel de calentamiento predeterminado.The thrust of the actuator can take place indirectly, for example by means of intermediate elements, or directly, for example by abutting contact on the closing element. It should be noted that the actuator, in particular at a low heating level or at a low temperature, may in principle not push against the closing element and / or rest directly on it. Instead, this can only occur after a certain heating level or temperature has been reached and, for example, at the latest when a predetermined heating level has been reached, which will be discussed below in the Present. In other words, initially a gap can be provided between the actuator and the closing element, where the gap can in particular compensate for the different thermal expansion behavior of those elements provided that the predetermined heating level has not been reached.

Se dispone además que el actuador se extienda a lo largo de un eje longitudinal del elemento de entrada o del elemento de salida. Para este fin, el actuador se puede formar de modo que se corresponda sustancialmente con el elemento de entrada o del elemento de salida y/o se disponga en el interior de la válvula, de modo que esos elementos se puedan extender de manera sustancialmente paralela entre sí en el interior de la válvula. Por ejemplo, el actuador se puede extender a lo largo de un eje longitudinal y puede tener una forma en general alargada, siendo posible que los ejes longitudinales del actuador y del elemento de entrada o del elemento de salida se extiendan de manera paralela entre sí o también que coincidan.The actuator is further arranged to extend along a longitudinal axis of the input element or the output element. To this end, the actuator may be formed so that it substantially corresponds to the inlet element or the outlet element and / or is arranged within the valve, so that those elements can extend substantially parallel between yes inside the valve. For example, the actuator may extend along a longitudinal axis and may have a generally elongated shape, it being possible for the longitudinal axes of the actuator and the input element or the output element to extend parallel to each other or also they match.

Por último, el actuador se puede diseñar de modo que empuje contra el elemento de cierre una vez que se haya alcanzado un nivel de calentamiento predeterminado, con una fuerza tal que el elemento de cierre se mueve desde su posición de comienzo.Finally, the actuator can be designed to push against the closure element once a predetermined level of heating has been reached, with a force such that the closure element moves from its starting position.

El nivel de calentamiento predeterminado se puede sobreentender como que, en particular, es un aumento de temperatura del actuador hasta un umbral de temperatura predeterminado. De manera similar, este puede incluir mantener el actuador en el umbral de temperatura correspondiente o por encima de este durante un período de tiempo mínimo específico. La fuerza de empuje del actuador puede superar una fuerza del peso del elemento de cierre y/o una fuerza de fijación o pretensado que mantiene inicialmente el elemento de cierre en su posición de comienzo. En particular, el actuador se puede diseñar de modo que mueva el elemento de cierre sustancialmente a lo largo de un eje longitudinal del elemento de entrada o del elemento de salida y/o hacia el elemento de entrada y/o del elemento de salida. Además o como alternativa, se puede disponer que el movimiento tenga lugar a lo largo del conducto de entrada y/o salida.The predetermined heating level can be understood as, in particular, an increase in temperature of the actuator to a predetermined temperature threshold. Similarly, this may include holding the actuator at or above the corresponding temperature threshold for a specified minimum period of time. The biasing force of the actuator may exceed a force of the weight of the closure element and / or a clamping or pretensioning force that initially holds the closure element in its starting position. In particular, the actuator can be designed so that it moves the closure element substantially along a longitudinal axis of the input element or the output element and / or towards the input element and / or the output element. Additionally or alternatively, the movement may be arranged to take place along the inlet and / or outlet conduit.

Asimismo, el elemento de cierre, en su posición final movida desde la posición de comienzo, se puede disponer en general entre el elemento de entrada y el elemento de salida, lo que permite por tanto que el fluido que se debe conducir fluya alrededor o a través de este.Also, the closure element, in its final position moved from the start position, can generally be arranged between the inlet element and the outlet element, thus allowing the fluid to be conducted to flow around or through of this.

La provisión de dicha válvula permite un accionamiento fiable y un sellado simplificado con una construcción compacta. En particular, los elementos relevantes se pueden extender de manera sustancialmente paralela entre sí o a lo largo de ejes longitudinales comunes, y un movimiento de accionamiento también puede tener lugar a lo largo de ese eje longitudinal. En general, la válvula puede tener, por tanto, una forma alargada en general y tener unas dimensiones de la sección transversal reducidas en comparación con las soluciones ya conocidas. En particular, se pueden reducir considerablemente las dimensiones de la válvula que se extienden de manera transversal a un conducto de fluido a través de la válvula.The provision of such a valve enables reliable actuation and simplified sealing with a compact construction. In particular, the relevant elements can extend substantially parallel to each other or along common longitudinal axes, and a driving movement can also take place along that longitudinal axis. In general, the valve can therefore have a generally elongated shape and have reduced cross-sectional dimensions compared to already known solutions. In particular, the dimensions of the valve extending transverse to a fluid conduit through the valve can be considerably reduced.

El actuador puede comprender una parte cilíndrica hueca que rodea al menos una parte del elemento de entrada o del elemento de salida. El hecho de rodear al menos una parte se puede disponer a lo largo del eje longitudinal del elemento de entrada o del elemento de salida y/o a lo largo de un eje periférico. No obstante, el actuador se extiende preferentemente al menos a lo largo de una cierta parte del eje longitudinal del elemento de entrada o del elemento de salida y lo recibe de ese modo en la parte cilíndrica hueca. Al menos la parte cilíndrica hueca del actuador se puede formar en general de manera correspondiente al elemento de entrada o al elemento de salida, por ejemplo, con una forma de la sección transversal correspondiente. Por otra parte, la parte cilíndrica hueca puede descansar sobre una superficie periférica exterior del elemento de entrada o del elemento de salida y/o al menos una parte de esta se puede disponer a cierta distancia de estas, de modo que exista un hueco entre una superficie periférica interior del actuador y una superficie periférica exterior del elemento de entrada o del elemento de salida. A un nivel mayor, la parte cilíndrica hueca puede ser, en consecuencia, tubular o tener forma de casquillo, preferentemente con una sección transversal redondeada y/o circular, y el actuador puede tener una como si tuviera que se empujado sobre el elemento de entrada o el elemento de salida.The actuator may comprise a hollow cylindrical part that surrounds at least a part of the input element or the output element. Surrounding at least one part can be arranged along the longitudinal axis of the input element or the output element and / or along a peripheral axis. However, the actuator preferably extends at least along a certain part of the longitudinal axis of the input element or the output element and thus receives it in the hollow cylindrical part. At least the hollow cylindrical part of the actuator can be formed generally corresponding to the input element or the output element, for example with a corresponding cross-sectional shape. On the other hand, the hollow cylindrical part can rest on an outer peripheral surface of the input element or the output element and / or at least a part of this can be arranged at a certain distance from these, so that there is a gap between a inner peripheral surface of the actuator and an outer peripheral surface of the input element or the output element. At a higher level, the hollow cylindrical part may consequently be tubular or cap-shaped, preferably with a rounded and / or circular cross section, and the actuator may have one as if it had to be pushed onto the input element. or the output element.

De acuerdo con un aspecto adicional, el actuador, como muy tarde cuando se alcanza el nivel de calentamiento predeterminado, se puede desplazar al menos en parte con relación al elemento de entrada o al elemento de salida, y en particular, se puede desplazar a lo largo del eje longitudinal del elemento de entrada o del elemento de salida. En particular, la capacidad de desplazamiento relativo se puede atribuir a una expansión térmica en aumento del actuador con relación al elemento de entrada o de salida, que permanece constante o se expande solo ligeramente. En particular, se puede disponer que el elemento de entrada y/o el elemento de salida sea(n) en general estacionario(s) en el interior de la válvula y que el actuador se mueva con relación a estos de acuerdo con el nivel de calentamiento. El actuador se puede alargar en general, de modo que en particular un extremo axial del actuador orientado hacia la región de salida se puede mover con relación al elemento de entrada o al elemento de salida y/o a lo largo de estos. According to a further aspect, the actuator, at the latest when the predetermined heating level is reached, can be moved at least in part relative to the input element or the output element, and in particular, it can be moved along along the longitudinal axis of the input element or the output element. In In particular, the relative displacement capacity can be attributed to an increasing thermal expansion of the actuator relative to the input or output element, which remains constant or expands only slightly. In particular, it can be arranged that the inlet element and / or the outlet element is (are) generally stationary inside the valve and that the actuator moves relative to them according to the level of pressure. heating. The actuator can be elongated in general, so that in particular an axial end of the actuator facing the exit region can be moved relative to and / or along the inlet element or the outlet element.

Se puede disponer además que el actuador, como muy tarde cuando se alcanza el nivel de calentamiento predeterminado, tenga al menos una dimensión que aumente en comparación con un estado del actuador por debajo del nivel de calentamiento predeterminado. Por ejemplo, el actuador se puede alargar y/o cambiar sus dimensiones de la sección transversal dependiendo del nivel de calentamiento. En particular, esto puede ser un alargamiento a lo largo de un eje longitudinal del actuador y/o del elemento de entrada y/o del elemento de salida.It can further be arranged that the actuator, at the latest when the predetermined heating level is reached, has at least one dimension that increases compared to a state of the actuator below the predetermined heating level. For example, the actuator can be lengthened and / or its cross-sectional dimensions changed depending on the level of heating. In particular, this can be an elongation along a longitudinal axis of the actuator and / or the input element and / or the output element.

De acuerdo con una variante preferida, el actuador comprende un material con memoria de forma. En la técnica anterior existe constancia de dichos materiales, por ejemplo, en forma de las denominadas aleaciones con memoria de forma (en particular las aleaciones de níquel titanio). El material con memoria de forma se puede además activar por calor o temperatura. Dicho de otro modo, el material con memoria de forma, de acuerdo con un nivel calentamiento del actuador, puede volver a una forma de comienzo original que se distingue preferentemente tal como se ha indicado anteriormente mediante unas mayores dimensiones y/o unas mayores fuerzas de empuje contra el elemento de acoplamiento.According to a preferred variant, the actuator comprises a shape memory material. Such materials are known in the prior art, for example in the form of so-called shape memory alloys (in particular nickel titanium alloys). Shape memory material can also be activated by heat or temperature. In other words, the shape memory material, according to a heating level of the actuator, can revert to an original starting shape which is preferably distinguished as indicated above by larger dimensions and / or higher stress forces. push against the coupling element.

En esta conexión, el material con memoria de forma puede estar deformado de manera pseudoplástica y comenzar a retornar a su forma original, como muy tarde cuando se alcanza el nivel de calentamiento predeterminado. La deformación pseudoplástica puede incluir la compresión del actuador y se produce preferentemente con la aplicación de fuerzas compresivas sobre el actuador.In this connection, the shape memory material can be pseudoplastically deformed and begin to return to its original shape, at the latest when the predetermined heating level is reached. Pseudoplastic deformation can include compression of the actuator and preferably occurs with the application of compressive forces on the actuator.

En consecuencia, el actuador se puede disponer inicialmente en un estado deformado (de manera pseudoplástica) en la válvula, siendo posible para el actuador en este estado tener además unas dimensiones reducidas (por ejemplo, una longitud reducida debido a las fuerzas de compresión compresivas). De ese modo se puede deshacer el maclado de la microestructura del material, del material con memoria de forma, de una manera conocida con el fin de proporcionar el efecto de memoria de forma. La deformación pseudoplástica puede además persistir inicialmente en ausencia de calor o con solo un ligero calentamiento. De acuerdo con un nivel de calentamiento del actuador, y en particular cuando se alcanza una temperatura de activación o un nivel de calentamiento de activación, la deformación pseudoplástica se puede invertir en este caso, de modo que el actuador retorna a su forma original. Tal como se ha indicado, esto puede incluir en particular un retorno a un estado no comprimido, es decir, por ejemplo, un aumento y/o alargamiento correspondiente del actuador. Esto puede dar como resultado en general una mayor expansión térmica del actuador en comparación con el elemento de entrada, tal como se indica anteriormente, y conduce a unas mayores fuerzas de empuje contra el elemento de cierre.Consequently, the actuator can be initially arranged in a deformed state (pseudoplastically) in the valve, it being possible for the actuator in this state to also have reduced dimensions (for example, a reduced length due to compressive compression forces) . In this way, the twinning of the microstructure of the material, of the shape memory material, can be undone in a known manner in order to provide the shape memory effect. The pseudoplastic deformation can also persist initially in the absence of heat or with only slight heating. According to a heating level of the actuator, and in particular when an activation temperature or an activation heating level is reached, the pseudoplastic deformation can be reversed in this case, so that the actuator returns to its original shape. As indicated, this may in particular include a return to an uncompressed state, that is, for example, a corresponding increase and / or elongation of the actuator. This can generally result in greater thermal expansion of the actuator compared to the input element, as noted above, and leads to higher biasing forces against the closure element.

En su posición de comienzo, el elemento de cierre puede estar conectado al elemento de entrada o al elemento de salida mediante una conexión de unión de materiales. En este caso también, se puede proporcionar esta disposición, y en particular una conexión de unión de materiales directamente con un extremo axial del elemento de entrada o del elemento de salida, orientado preferentemente hacia el elemento de entrada o el elemento de salida. La conexión de unión de materiales se puede proporcionar mediante soldadura, unión con adhesivos, soldadura blanda, conformado de una pieza o similares, por medio de lo cual la conexión de unión de materiales puede quedar englobada en general por una parte de conexión entre el elemento de entrada o el elemento de salida y el elemento de cierre.In its starting position, the closure element may be connected to the inlet element or the outlet element by means of a material bonding connection. In this case too, this arrangement, and in particular a materials bonding connection, can be provided directly with an axial end of the inlet element or the outlet element, preferably oriented towards the inlet element or the outlet element. The materials bonding connection can be provided by welding, adhesive bonding, brazing, one-piece forming or the like, whereby the materials bonding connection can be generally encompassed by a connection portion between the element. input or output element and closing element.

Se puede disponer además en esta conexión que una parte de conexión entre el elemento de entrada o el elemento de salida y el elemento de cierre incluya una región debilitada mecánicamente, la cual forma un punto de rotura predeterminado. Debilitamiento mecánico se puede sobreentender que significa en particular una menor capacidad de transmisión de fuerzas, o un menor punto de rotura, en comparación con regiones adyacentes del elemento de entrada o del elemento de salida o de la parte de conexión. Esto se puede efectuar en general modificando las propiedades del material en la región del punto de rotura predeterminado, por ejemplo, al elegir materiales diferentes dentro del elemento de entrada o de salida. De manera similar, se puede reducir la rigidez en la región del punto de rotura predeterminado, por ejemplo, modificando las dimensiones de la sección transversal. De acuerdo con una variante preferida, el punto de rotura predeterminado comprende una muesca en forma de una menor sección transversal local, y en particular, en forma de un menor diámetro local en el caso de una forma cilíndrica (y/o tubular) del elemento de entrada o salida. En consecuencia, el elemento de cierre puede estar en forma de un cabezal tubular con muescas que se puede separar. En consecuencia, se puede disponer que el actuador se diseñe de modo que empuje contra el elemento de cierre, cuando se alcance el nivel de calentamiento predeterminado, con una fuerza tal que se rompa el punto de rotura predeterminado y por tanto sea posible un movimiento del elemento de cierre desde su posición de comienzo.It can further be arranged in this connection that a connecting part between the inlet member or the outlet member and the closure member includes a mechanically weakened region, which forms a predetermined breaking point. Mechanical weakening can be understood to mean in particular a lower force transmission capacity, or a lower breaking point, compared to adjacent regions of the input element or of the output element or of the connection part. This can generally be done by modifying the properties of the material in the region of the predetermined break point, for example by choosing different materials within the input or output element. Similarly, the stiffness in the region of the predetermined breaking point can be reduced, for example, by modifying the dimensions of the cross section. According to a preferred variant, the predetermined breaking point comprises a notch in the form of a smaller local cross section, and in particular, in the form of a smaller local diameter in the case of a cylindrical (and / or tubular) shape of the element. input or output. Accordingly, the closure element may be in the form of a removable notched tubular head. Accordingly, the actuator can be arranged to be designed so that it pushes against the closure element, when the predetermined heating level is reached, with such a force that the predetermined breaking point is broken and thus a movement of the closing element from its starting position.

El elemento de cierre puede comprender al menos una región de transmisión de fuerzas contra la que puede empujar el actuador, como muy tarde cuando se haya alcanzado el nivel de calentamiento predeterminado. La región de transmisión de fuerzas puede comprender, por ejemplo, una parte del elemento de cierre que tiene una mayor sección transversal, y en particular, las dimensiones del diámetro, el cual sobresale preferentemente con respecto a un diámetro del elemento de entrada o salida. La región de transmisión de fuerzas se puede extender además opuesta a un extremo axial o cara del extremo axial del actuador (en particular, cuando se observa a lo largo del eje longitudinal), de modo que el actuador, cuando se caliente, se pueda expandir hacia la región de transmisión de fuerzas y/o descansar sobre esta con unas fuerzas de empuje en aumento.The closure element may comprise at least one force transmission region against which the actuator can push, at the latest when the predetermined heating level has been reached. The force transmission region can comprise, for example, a part of the closure element having a larger cross section, and in particular, the dimensions of the diameter, which preferably protrudes with respect to a diameter of the inlet or outlet element. The force transmission region can further extend opposite an axial end or face of the axial end of the actuator (in particular, when viewed along the longitudinal axis), so that the actuator, when heated, can expand towards the force transmission region and / or resting on it with increasing thrust forces.

El elemento pretensado puede empujar contra el elemento de cierre y se puede diseñar de modo que desplace el elemento de cierre desde su posición de comienzo/primer estado como muy tarde cuando se alcanza el nivel de calentamiento predeterminado. El elemento pretensado se puede acomodar en la válvula con un pretensado adecuado y empujar contra el elemento de cierre, en particular por medio de una fuerza compresiva. En una variante preferida, el dispositivo de pretensado, de manera similar, se extiende a lo largo de un eje longitudinal del elemento de entrada o salida. Además, se puede disponer de ese modo en un hueco entre el actuador y el elemento de entrada y/o de manera similar empujar contra una posible región de transmisión de fuerzas del elemento de cierre. Por último, el elemento pretensado puede adoptar la forma en general de un resorte en espiral, preferentemente un resorte helicoidal, y recibir al menos una parte del elemento de entrada o salida o extenderse en forma de una espiral alrededor del elemento de entrada o salida.The prestressed member can push against the closure member and can be designed to move the closure member from its starting position / first state at the latest when the predetermined heating level is reached. The prestressed element can be accommodated in the valve with suitable prestressing and pushed against the closure element, in particular by means of a compressive force. In a preferred variant, the prestressing device similarly extends along a longitudinal axis of the input or output element. Furthermore, it can thereby be arranged in a gap between the actuator and the input element and / or similarly pushed against a possible force transmission region of the closure element. Finally, the prestressed element may take the general form of a spiral spring, preferably a helical spring, and receive at least a part of the input or output element or extend in the form of a spiral around the input or output element.

La provisión de un elemento pretensado es conveniente en particular para variantes en las que se debe romper en primer lugar un punto de rotura predeterminado por medio del actuador y el elemento pretensado debe garantizar a continuación un movimiento suficiente del elemento de cierre desde su posición de comienzo (por ejemplo, una retirada completa desde un extremo axial del elemento de entrada). Para este fin, el elemento pretensado se puede diseñar además de modo que mueva el elemento de cierre lo suficientemente lejos que este se retire del actuador, que se puede estar alargando. El elemento pretensado se puede diseñar de modo que desplace el elemento de cierre (por ejemplo, en forma de un cabezal tubular con muescas independiente) hasta un tope predeterminado. El tope se puede disponer en un elemento de conexión, en una pared del elemento de conexión o en el elemento de entrada o salida como un asiento de sellado. Asimismo, el elemento de cierre, cuando es desplazado por el elemento pretensado, puede empujar contra el elemento de conexión y en particular contra una pared interior del elemento de conexión o directamente se puede deslizar en este.The provision of a prestressed element is particularly suitable for variants in which a predetermined breaking point must first be broken by means of the actuator and the prestressed element must then ensure sufficient movement of the closure element from its starting position (eg a complete withdrawal from an axial end of the input element). To this end, the prestressed element can further be designed so as to move the closure element far enough that it is withdrawn from the actuator, which may be lengthening. The prestressed member can be designed to move the closure member (eg, in the form of a separate notched tubular head) to a predetermined stop. The stopper can be arranged on a connecting element, on a wall of the connecting element or on the inlet or outlet element as a sealing seat. Likewise, the closure element, when it is displaced by the prestressed element, can push against the connection element and in particular against an inner wall of the connection element or can slide directly on it.

El actuador y el elemento pretensado están conectados en paralelo. Como resultado, se puede proporcionar una válvula compacta que ahorra espacio y se puede aumentar la fuerza para cerrar la válvula en comparación con una conexión en serie.The actuator and the prestressed element are connected in parallel. As a result, a compact space-saving valve can be provided, and the force to close the valve can be increased compared to a series connection.

Como alternativa o adicionalmente, el elemento pretensado se puede disponer, al menos parcialmente, en el interior del actuador o el actuador se puede disponer, al menos parcialmente, en el interior del elemento pretensado, lo que no solo hace la válvula más compacta, sino que también afecta el guiado mutuo del elemento pretensado y el actuador, de modo que esté dirigido su desarrollo de fuerza.Alternatively or additionally, the prestressed element can be arranged, at least partially, inside the actuator or the actuator can be arranged, at least partially, inside the prestressed element, which not only makes the valve more compact, but which also affects the mutual guidance of the prestressed element and the actuator, so that their development of force is directed.

El elemento de entrada puede tener al menos un orificio radial que conecta el conducto de entrada con una parte exterior del elemento de entrada, el o los orificios radiales tienen preferentemente un diámetro menor que el conducto de entrada. Dicho orificio radial puede mejorar la compacidad de la válvula.The inlet element may have at least one radial hole connecting the inlet duct with an outer part of the inlet element, the radial hole (s) preferably having a smaller diameter than the inlet duct. Such a radial hole can improve the compactness of the valve.

El o los orificios radiales pueden conducir a una cámara de paso de fluido que conecta el conducto de entrada y el conducto de salida de manera que se conduzca el fluido.The radial hole (s) may lead to a fluid passage chamber connecting the inlet conduit and the outlet conduit so as to conduct the fluid.

De manera similar, un elemento de conexión puede conectar el elemento de entrada y el elemento de salida de manera que se conduzca el fluido y define junto con el elemento de entrada y el elemento de salida la cámara de paso de fluido. De esta manera, se puede facilitar el montaje de los componentes de la válvula, en particular del elemento pretensado y/o del actuador, y se puede elegir un material que sea diferente al material del elemento de entrada y salida y/o un grosor del material que sea diferente al grosor del material del elemento de entrada y salida para el elemento de conexión. Dicho elemento de conexión tiene preferentemente unas propiedades de conducción de calor diferentes que el elemento de entrada o salida, preferentemente mejores propiedades de conducción de calor. Como resultado, el actuador se puede accionar de manera anticipada o accionar antes de la expansión térmica del elemento de entrada o salida. Preferentemente, el elemento de conexión se fabrica con una aleación de NiCr o Ti.Similarly, a connecting element can connect the inlet element and the outlet element so as to conduct the fluid and defines together with the inlet element and the outlet element the fluid passage chamber. In this way, the assembly of the valve components, in particular the prestressed element and / or the actuator, can be facilitated and a material can be chosen which is different from the material of the inlet and outlet element and / or a thickness of the material that is different from the material thickness of the inlet and outlet element for the connecting element. Said connecting element preferably has different heat conduction properties than the input or output element, preferably better heat conduction properties. As a result, the actuator can be actuated in advance or actuated prior to thermal expansion of the input or output element. Preferably, the connecting element is made of a NiCr or Ti alloy.

El elemento de conexión puede ser sustancialmente cilíndrico y preferentemente tener una forma alargada, y también puede ser de una pieza o estar compuesto por una pluralidad de componentes individuales. En particular, el elemento de conexión puede ser tubular o con forma de casquillo y puede tener una región de acoplamiento para el elemento de entrada y también para el elemento de salida. El elemento de conexión se puede extender además a lo largo de un eje longitudinal, que se puede extender paralelo a los ejes longitudinales del elemento de entrada y/o del actuador y preferentemente coincide con estos.The connecting element may be substantially cylindrical and preferably have an elongated shape, and it may also be in one piece or composed of a plurality of individual components. In particular, the connecting element can be tubular or cap-shaped and can have a coupling region for the inlet element and also for the outlet element. The connecting element can further extend along a longitudinal axis, which can extend parallel to and preferably coincide with the longitudinal axes of the input element and / or of the actuator.

En una variante, al menos el elemento de entrada está soldado al elemento de conexión. De manera adicional o como alternativa, cualquier elemento de salida también se puede soldar al elemento de conexión. El actuador y también el elemento de conexión se pueden disponer de ese modo en el interior del elemento de conexión y de ese modo quedar encerrados de una manera sellada frente a fluidos. Las conexiones soldadas pueden garantizar además un sellado suficiente de la válvula, y el elemento de entrada y salida y preferentemente también el elemento de conexión pueden ser cilíndricos huecos o sustancialmente tubulares. Debido a esta soldadura se proporciona una válvula particularmente estanca (estanqueidad externa).In a variant, at least the input element is welded to the connecting element. Additionally or alternatively, any outlet element can also be welded to the connecting element. The actuator and also the connecting element can thereby be arranged inside the connecting element and thus enclosed in a fluid-sealed manner. The welded connections can further ensure a sufficient sealing of the valve, and the inlet and outlet element and preferably also the connection element can be hollow cylindrical or substantially tubular. Due to this welding a particularly tight valve (external tightness) is provided.

En principio se puede concebir que el calentamiento del actuador tiene lugar sin el suministro de calor intencionado o generado artificialmente, sino que se produce de manera automática como resultado de un calentamiento general del sistema de impulsión tras la reentrada en la atmósfera. Por ejemplo, existe constancia de que se genera un calor por fricción considerable, que en general calienta un satélite, por ejemplo, y sus componentes, tras la reentrada en la atmósfera debido a efectos aerotermodinámicos.In principle it is conceivable that the heating of the actuator takes place without the supply of intentional or artificially generated heat, but that it occurs automatically as a result of a general heating of the drive system after re-entry into the atmosphere. For example, there is evidence that considerable frictional heat is generated, which generally heats a satellite, for example, and its components, upon re-entry into the atmosphere due to aerothermodynamic effects.

Además, un elemento de calentamiento puede estar conectado térmicamente al actuador, que comprende un material con memoria de forma, estando el elemento de entrada y/o el elemento de salida desacoplados térmicamente del elemento de calentamiento por medio de un elemento de desacoplamiento térmico, por medio de lo cual se puede lograr un tiempo de liberación/tiempo de cierre corto de la válvula. El elemento de calentamiento puede estar unido mediante adhesivos preferentemente al elemento de conexión. El elemento de desacoplamiento se puede fabricar con una silicona, un elastómero o un material de óxido cerámico, así como también con una combinación de estos materiales.Furthermore, a heating element may be thermally connected to the actuator, which comprises a shape memory material, the input element and / or the output element being thermally decoupled from the heating element by means of a thermal decoupling element, for example. means of which a short release time / valve closing time can be achieved. The heating element may preferably be adhesively bonded to the connecting element. The decoupling element can be made of a silicone, an elastomer, or a ceramic oxide material, as well as a combination of these materials.

De manera similar, el elemento de cierre puede ser un cuerpo que se extiende en la dirección longitudinal de la válvula y está guiado de manera predominante en el interior del elemento pretensado. De ese modo, se puede incrementar la masa del elemento de cierre y el elemento de cierre puede servir como una guía para el elemento pretensado y/o el actuador.Similarly, the closure element can be a body that extends in the longitudinal direction of the valve and is guided predominantly within the prestressed element. Thus, the mass of the closure member can be increased and the closure member can serve as a guide for the prestressed member and / or the actuator.

También es posible que se presione el elemento de cierre en el segundo estado hasta un asiento de sellado, estando provistos el elemento de cierre y/o el asiento de sellado de un revestimiento metálico blando, preferentemente una deposición galvánica de oro, por medio de lo cual se pueden reducir las fuerzas necesarias para lograr el sellado permanente. La mayor masa descrita anteriormente del elemento de cierre debido a su dirección de extensión en la dirección longitudinal de la válvula conduce a un mayor momento de inercia másico, que da como resultado una mayor deformación plástica del elemento de cierre en el asiento de sellado.It is also possible for the closure element in the second state to be pressed into a sealing seat, the closure element and / or the sealing seat being provided with a soft metallic coating, preferably a galvanic gold deposition, by means of which can reduce the forces required to achieve permanent sealing. The above-described greater mass of the closure element due to its extension direction in the longitudinal direction of the valve leads to a higher mass moment of inertia, which results in a higher plastic deformation of the closure element in the sealing seat.

La invención se refiere además a un sistema de impulsión de un vehículo espacial, en particular un sistema de impulsión de un satélite, que comprende una de las válvulas anteriores.The invention further relates to a drive system for a space vehicle, in particular a drive system for a satellite, comprising one of the above valves.

Las realizaciones preferidas de la invención se explican con más detalle en lo que sigue a continuación por medio del dibujo anexo, en el queThe preferred embodiments of the invention are explained in more detail below by means of the attached drawing, in which

la figura 1 es una sección longitudinal de una válvula, de acuerdo con una realización ejemplar, que está en un estado de comienzo abierto.Figure 1 is a longitudinal section of a valve, according to an exemplary embodiment, which is in an open start state.

La figura 1 muestra una válvula de acuerdo con una realización ejemplar, donde la válvula se designa en general con el 10.Figure 1 shows a valve according to an exemplary embodiment, where the valve is designated generally 10.

La construcción de la válvula 10 se describirá en primer lugar, seguido de su modo de funcionamiento.The construction of the valve 10 will be described first, followed by its mode of operation.

La válvula 10 tiene en general una forma cilíndrica y se extiende de manera simétrica a lo largo de un eje longitudinal L, que coincide con los ejes longitudinales de todos los componentes de la válvula siguientes.Valve 10 is generally cylindrical in shape and extends symmetrically along a longitudinal axis L, which coincides with the longitudinal axes of all subsequent valve components.

La válvula 10 tiene un elemento de entrada tubular 12 que se puede acoplar con un conducto de fluido (no se muestra), por ejemplo, de un sistema de impulsión de un vehículo espacial, en particular de un sistema de impulsión de un satélite. Comenzando desde un extremo 14 adecuado para acoplarse con un conducto de fluido, el elemento de entrada 12 se extiende de forma tubular a lo largo del eje longitudinal L, con un conducto de entrada 16 en forma de un orificio 16 de diámetro constante. A lo largo de este orificio 16, el elemento de entrada cilíndrico 12 tiene, en la dirección longitudinal, una parte de montaje 18 en forma de una proyección cilíndrica, que se explicará con más detalle posteriormente en la presente y, siguiendo esta parte de montaje 18, unos orificios pasantes 20 que se extienden radialmente a través del elemento de entrada 12, que conecta el orificio 16, es decir, el interior del elemento de entrada 12, con el exterior del elemento de entrada 12 de una manera permeable al fluido.Valve 10 has a tubular inlet member 12 that can be coupled with a fluid conduit (not shown), for example, of a spacecraft drive system, in particular a satellite drive system. Starting from an end 14 suitable for engaging a fluid conduit, inlet member 12 extends tubularly along longitudinal axis L, with inlet conduit 16 in the form of a constant diameter hole 16. Along this hole 16, the cylindrical inlet element 12 has, in the longitudinal direction, a mounting portion 18 in the form of a cylindrical projection, which will be explained in more detail hereinafter and, following this mounting portion 18, through holes 20 extending radially through inlet element 12, connecting orifice 16, that is, the interior of inlet element 12, with the exterior of inlet element 12 in a fluid-permeable manner.

Los orificios pasantes 20 en la presente se extienden de manera equidistante a lo largo de un plano a través del elemento de entrada 12 y a través del eje longitudinal L, en cada caso se disponen perpendicularmente entre sí dos grupos de cuatro de dichos orificios pasantes 20. Además, los orificios pasantes 20 están inclinados en su dirección de extensión desde el orificio 16 hacia fuera en la dirección opuesta al extremo 14 del elemento de entrada 12. Siguiendo los orificios pasantes 20, el orificio 16 termina como un orificio ciego 22 de menor diámetro.The through holes 20 herein extend equidistant along a plane through the inlet member 12 and through the longitudinal axis L, in each case two groups of four of said through holes 20 are arranged perpendicular to each other. Furthermore, the through holes 20 are inclined in their direction of extension from the hole 16 outwards in the opposite direction to the end 14 of the inlet element 12. Following the through holes 20, the hole 16 ends as a blind hole 22 of smaller diameter. .

En una región intermedia del orifico ciego 22 a lo largo del eje longitudinal L, se reduce el grosor de la pared del elemento de entrada 12 a un mínimo a lo largo del elemento de entrada 12 por medio de una muesca 24 que transcurre radialmente en el exterior del elemento de entrada 12. Esta muesca 24 constituye un punto de rotura predeterminado. El orificio ciego 22 está seguido por un elemento de cierre 26 en forma de un cilindro sólido, que se extiende en forma de un cilindro en dos tercios de su longitud a lo largo del eje longitudinal L y en su tercio final se ensancha radialmente de manera anular hasta una parte de conducto 28 con los orificios pasantes 30 que se extienden paralelos al eje longitudinal L, con el fin de posteriormente, a partir del mismo diámetro exterior que los primeros dos tercios del elemento de cierre 26, terminar con un pistón de sellado 32 en forma cúpula.In an intermediate region of the blind hole 22 along the longitudinal axis L, the wall thickness of the inlet element 12 is reduced to a minimum along the inlet element 12 by means of a notch 24 running radially in the exterior of the input element 12. This notch 24 constitutes a predetermined breaking point. The blind hole 22 is followed by a closure element 26 in the form of a solid cylinder, which extends in the form of a cylinder for two thirds of its length along the longitudinal axis L and in its final third it widens radially so annular to a conduit portion 28 with the through holes 30 extending parallel to the axis longitudinal L, in order subsequently, starting from the same outer diameter as the first two-thirds of the closing element 26, to end up with a dome-shaped sealing piston 32.

De manera adicional, la válvula 10 tiene un elemento de salida 34 el cual, como el elemento de entrada 12, se puede acoplar con un conducto de fluido (no se muestra), por ejemplo, de un sistema de impulsión de un vehículo espacial, en particular de un sistema de impulsión de un satélite. Comenzando desde un extremo 36 adecuado para que se acople con un conducto de fluido, el elemento de salida 34 se extiende de forma tubular a lo largo del eje longitudinal L con un conducto de salida 38 en forma de un orificio 38 de diámetro constante. El elemento de salida 34 en la presente está en forma de un cilindro hueco con múltiples escalones, una primera proyección cilíndrica 40 separada del extremo 36 que se combina con una segunda proyección 41. Dentro de la segunda proyección 41, el orificio 38 se ensancha en el extremo del elemento de salida 34 que está orientado hacia el elemento de cierre 26 para formar un asiento de sellado 42 con forma de cono.Additionally, valve 10 has an outlet element 34 which, like inlet element 12, can be coupled with a fluid conduit (not shown), for example, of a spacecraft drive system, in particular a satellite drive system. Starting from an end 36 suitable for engagement with a fluid conduit, outlet member 34 extends tubularly along longitudinal axis L with outlet conduit 38 in the form of a hole 38 of constant diameter. The outlet element 34 herein is in the form of a hollow cylinder with multiple steps, a first cylindrical projection 40 spaced from the end 36 that combines with a second projection 41. Within the second projection 41, the hole 38 widens into the end of the outlet element 34 which faces the closure element 26 to form a sealing seat 42 in the shape of a cone.

El pistón de sellado 32 y/o el asiento de sellado 42 están provistos de un revestimiento metálico blando, preferentemente una deposición galvánica de oro.The sealing piston 32 and / or the sealing seat 42 are provided with a soft metallic coating, preferably a galvanic gold deposition.

Un elemento de conexión 44 de una aleación de NiCr o Ti en forma de una carcasa de válvula 44 conecta el elemento de entrada 12 y el elemento de salida 34 por medio de, en cada caso, un cordón de soldadura 46 periférico, de tal manera que el pistón de sellado 32 y el asiento de sellado 42 estén separados entre sí a lo largo del eje longitudinal L por una distancia S en un estado inicial no accionado de la válvula. El elemento de conexión 44 es un cilindro hueco escalonado, donde una primera región 48 de diámetro interior más pequeño se puede empujar sobre la parte de montaje 18 del elemento de entrada 12 y una segunda región 50 de diámetro interior más grande se puede empujar sobre la segunda proyección 41 del elemento de salida 41 de manera que quede con un contacto a tope y enrasada con esta. La segunda región 50 tiene un diámetro interior más grande que el diámetro exterior del elemento de entrada 12 al nivel de los orificios pasantes 20, de modo que hay presente una cámara de paso de fluido 51 en el interior del elemento de conexión 44 entre el elemento de entrada 12 y el elemento de salida 34.A connecting element 44 of a NiCr or Ti alloy in the form of a valve housing 44 connects the inlet element 12 and the outlet element 34 by means of, in each case, a peripheral weld bead 46, in such a way that the sealing piston 32 and the sealing seat 42 are separated from each other along the longitudinal axis L by a distance S in an initial non-actuated state of the valve. The connecting element 44 is a stepped hollow cylinder, where a first region 48 of smaller inside diameter can be pushed over the mounting portion 18 of the input element 12 and a second region 50 with a larger inside diameter can be pushed over the second projection 41 of the outlet element 41 so that it is in abutment and flush with it. The second region 50 has an inner diameter greater than the outer diameter of the inlet element 12 at the through-holes 20, so that a fluid passage chamber 51 is present inside the connecting element 44 between the element. input 12 and output element 34.

Un actuador 52 se extiende en forma de un cilindro hueco a lo largo de la pared interior del elemento de conexión 44, entre la primera región 48 y la parte de conducto 28. En su extremo 54 orientado hacia la parte de conducto 28, el actuador 52 está escalonado radialmente hacia dentro en forma de un cilindro a una distancia desde el elemento de cierre 26. El actuador 52 es un actuador con memoria de forma 52 que se comprime antes de ajustarse en el elemento de conexión 44, de modo que no se expanda hasta que este alcance una temperatura de transición de fase.An actuator 52 extends in the form of a hollow cylinder along the inner wall of the connecting element 44, between the first region 48 and the conduit portion 28. At its end 54 facing the conduit portion 28, the actuator 52 is radially inwardly staggered in the shape of a cylinder at a distance from closure element 26. Actuator 52 is a shape memory actuator 52 that is compressed prior to fitting into connecting element 44 so that it does not fit. expand until it reaches a phase transition temperature.

Un elemento pretensado tensionado previamente en forma de un resorte helicoidal 56 se extiende a lo largo de la pared interior del actuador 52, entre la primera región 48 y el extremo escalonado 54 del actuador 52.A pre-tensioned prestressed element in the form of a coil spring 56 extends along the inner wall of actuator 52, between first region 48 and stepped end 54 of actuator 52.

Un elemento eléctrico de calentamiento 58 está unido mediante adhesivos a la superficie lateral exterior del elemento de conexión 44. El elemento de calentamiento 58 se extiende a lo largo del eje longitudinal L de una manera cilíndrica hueca concéntricamente con el actuador 52, de modo que este rodee una gran proporción del actuador 52. La distancia más corta al elemento de calentamiento 58 desde el elemento de entrada 12 y el elemento de salida 34 es de ese modo siempre mayor que la distancia más corta al elemento de calentamiento 58 desde el actuador 52.An electrical heating element 58 is adhesively bonded to the outer side surface of connection element 44. Heating element 58 extends along longitudinal axis L in a hollow cylindrical manner concentrically with actuator 52, so that it surrounds a large proportion of the actuator 52. The shortest distance to the heating element 58 from the input element 12 and the output element 34 is thus always greater than the shortest distance to the heating element 58 from the actuator 52.

Los elementos de desacoplamiento térmico 60 están situados en la superficie lateral exterior de la primera región 48 del elemento de conexión 44 y en la superficie lateral exterior de la primera proyección 40 del elemento de salida 34. Los elementos de desacoplamiento 60 se pueden fabricar con silicona, un elastómero o un material de óxido cerámico, así como también con una combinación de estos materiales.The thermal decoupling elements 60 are located on the outer side surface of the first region 48 of the connecting element 44 and on the outer lateral surface of the first projection 40 of the outlet element 34. The decoupling elements 60 can be made of silicone , an elastomer or a ceramic oxide material, as well as a combination of these materials.

Ahora se describirá el modo de funcionamiento de la válvula 10.The mode of operation of valve 10 will now be described.

En el primer estado de la válvula 10 mostrado en la figura 1 está abierto un conducto de fluido. Las flechas muestran el flujo de fluido a través del conducto de entrada 16, los orificios pasantes 20 del elemento de entrada 12, el paso de fluido 51, el interior del extremo escalonado 54 del actuador 52, los agujeros pasantes 30 de la parte de conducto 28 y el conducto de salida 38.In the first state of valve 10 shown in FIG. 1 a fluid conduit is open. Arrows show fluid flow through inlet conduit 16, through holes 20 in inlet element 12, fluid passage 51, inside stepped end 54 of actuator 52, through holes 30 in conduit portion 28 and outlet conduit 38.

En un segundo estado (no se muestra) de la válvula 10, el actuador 52 se ha expandido tras alcanzar una temperatura de transición de fase debido a la acción del calor procedente del elemento de calentamiento 58 y, junto con el elemento pretensado 56, ha alcanzado un límite de la fuerza de rotura, que conduce a que el elemento de cierre 26 se desprenda del elemento de entrada 12 en la muesca 24. El elemento pretensado 56 presiona a continuación el elemento de cierre 26 desprendido con su pistón de sellado 32 hacia el asiento de sellado 42, en el que el elemento pretensado 56 también continúa reteniendo de manera fiable el pistón de sellado 32. En este segundo estado, el conducto de fluido se separa por tanto de una manera estanca frente a fluidos en el punto entre los orificios pasantes 30 de la parte de conducto 28 y el conducto de salida 38. Como resultado de la operación de rotura, el elemento de cierre 26 se aleja del elemento de entrada 12, este estado es irreversible, es decir, la válvula 10 solo se puede cerra una vez. In a second state (not shown) of valve 10, actuator 52 has expanded after reaching a phase transition temperature due to the action of heat from heating element 58 and, together with prestressed element 56, has a limit of the breaking force has been reached, which leads to the closure element 26 being dislodged from the input element 12 in the notch 24. The prestressing element 56 then presses the detached closure element 26 with its sealing piston 32 towards the sealing seat 42, in which the prestressed element 56 also continues to reliably retain the sealing piston 32. In this second state, the fluid conduit is thus separated in a fluid-tight manner at the point between the through holes 30 of the conduit portion 28 and the outlet conduit 38. As a result of the breaking operation, the closure element 26 moves away from the inlet element 12, this state is irreversible, that is, the valve 10 can only be closed once.

Claims (9)

REIVINDICACIONES 1. Una válvula (10) para cerrar un conducto de fluido, que comprende:1. A valve (10) for closing a fluid conduit, comprising: - un elemento de entrada (12) con un conducto de entrada (16);- an inlet element (12) with an inlet duct (16); - un elemento de salida (34) con un conducto de salida (38);- an outlet element (34) with an outlet conduit (38); - un elemento de cierre (26) que en un primer estado permite un paso de fluido entre el conducto de entrada (16) y el conducto de salida (38) y que en un segundo estado cierra el paso de fluido, donde el elemento de cierre (26) en el primer estado está conectado de manera fija al elemento de entrada (12) o al elemento de salida (34) y en el segundo estado está separado del elemento de entrada (12) o del elemento de salida (34); - un actuador (52) que, cuando se acciona, se configura de modo que mueva el elemento de cierre (26) desde el primer estado hacia el segundo estado; y- a closing element (26) that in a first state allows a passage of fluid between the inlet conduit (16) and the outlet conduit (38) and that in a second state closes the fluid passage, where the closure (26) in the first state is fixedly connected to the input element (12) or the output element (34) and in the second state it is separated from the input element (12) or the output element (34) ; - an actuator (52) which, when actuated, is configured so as to move the closure element (26) from the first state to the second state; and - un elemento pretensado (56) que está tensionado previamente y se configura de modo que mueva el elemento de cierre (26) al segundo estado después del accionamiento del actuador (52); donde el actuador (52) y el elemento pretensado (56) están conectados en paralelo, caracterizado por que- a prestressed element (56) which is pre-tensioned and configured so as to move the closure element (26) to the second state after actuation of the actuator (52); where the actuator (52) and the prestressed element (56) are connected in parallel, characterized in that el actuador (52) se extiende a lo largo de un eje longitudinal del elemento de entrada (12) o del elemento de salida (34).The actuator (52) extends along a longitudinal axis of the input element (12) or the output element (34). 2. La válvula (10) según se reivindica en la reivindicación 1,2. The valve (10) as claimed in claim 1, donde el elemento pretensado (56) se dispone, al menos parcialmente, en el interior del actuador (52) o el actuador (52) se dispone, al menos parcialmente, en el interior del elemento pretensado (56).where the prestressed element (56) is arranged, at least partially, inside the actuator (52) or the actuator (52) is arranged, at least partially, inside the prestressed element (56). 3. La válvula (10) según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el elemento de entrada (12) tiene al menos un orificio radial (20) que conecta el conducto de entrada (16) con una parte exterior del elemento de entrada (12).The valve (10) as claimed in any one of the preceding claims, wherein the inlet element (12) has at least one radial hole (20) connecting the inlet conduit (16) with an outer part of the inlet element. input (12). 4. La válvula (10) según se reivindica en la reivindicación 3,4. The valve (10) as claimed in claim 3, donde el o los orificios radiales (20) conducen a una cámara de paso de fluido (51) que conecta el conducto de entrada (16) y el conducto de salida (38) de una manera que se conduzca el fluido.where the radial hole (s) (20) lead to a fluid passage chamber (51) that connects the inlet conduit (16) and the outlet conduit (38) in a way that conducts the fluid. 5. La válvula (10) según se reivindica en la reivindicación 4,The valve (10) as claimed in claim 4, donde un elemento de conexión (44) conecta el elemento de entrada (12) y el elemento de salida (34) de una manera que se conduzca el fluido y junto con el elemento de entrada (12) y el elemento de salida (34) define la cámara de paso de fluido (51).where a connecting element (44) connects the inlet element (12) and the outlet element (34) in a way that conducts fluid and together with the inlet element (12) and the outlet element (34) defines the fluid passage chamber (51). 6. La válvula (10) según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores,6. The valve (10) as claimed in any of the preceding claims, donde un elemento de calentamiento (58) está conectado térmicamente al actuador (52), que comprende un material con memoria de forma y al menos el elemento de entrada (12) y/o el elemento de salida (34) está(n) desacoplado(s) térmicamente del elemento de calentamiento (58) por medio de un elemento de desacoplamiento térmico (60). where a heating element (58) is thermally connected to the actuator (52), comprising a shape memory material and at least the input element (12) and / or the output element (34) is (are) decoupled (s) thermally from the heating element (58) by means of a thermal decoupling element (60). 7. La válvula (10) según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,The valve (10) as claimed in any one of the preceding claims, donde el elemento de cierre (26) es un cuerpo cilindrico que se extiende en la dirección longitudinal (L) de la válvula (10) y está guiado predominantemente en el interior del elemento pretensado (56).where the closure element (26) is a cylindrical body that extends in the longitudinal direction (L) of the valve (10) and is guided predominantly inside the prestressed element (56). 8. La válvula (10) según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,The valve (10) as claimed in any one of the preceding claims, donde el elemento de cierre (26) en el segundo estado presiona en un asiento de sellado (42), estando provisto al menos uno del elemento de cierre (26) y el asiento de sellado (42) de un revestimiento metálico blando.wherein the closure element (26) in the second state presses on a sealing seat (42), at least one of the closure element (26) and the sealing seat (42) being provided with a soft metallic coating. 9. Un sistema de impulsión de un vehículo espacial, en particular un sistema de impulsión de un satélite, que comprende una válvula (10) según se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores. 9. A space vehicle drive system, in particular a satellite drive system, comprising a valve (10) as claimed in any one of the preceding claims.
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